混合使用易失性和非易失性

Question

我的问题适用于一个最初为null的字段，然后初始化为非null值，之后不再更改。

由于该字段需要尽快对所有线程可用，我需要使用volatile。

但如果我想尽可能避免volatile访问的开销（即在非volatile字段足够时），以下代码是否有意义？

public class User {
  private String nonVolatileName;
  private volatile String volatileName;

  public String getName() {
    final String name = nonVolatileName;
    return name != null ? name : volatileName;
  }

  private void initName() {
    volatileName = nonVolatileName = expensiveComputation();
  }

  …
}

- Julien Royer

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你的getName()方法必须是同步的，这也是一种额外负担。 - Lev Leontev

@LeoLeontev 我不明白为什么 getName 必须同步。 - Julien Royer

"name != null ?" 也是一种开销。您确定 volatile 的开销更大吗？（我认为一些巧妙的基准测试应该能够证明这一点）。 - Suma

@Suma 我同意，我需要运行基准测试。 - Julien Royer

Answer 1

是的，代码可以正常工作，因为“对volatile字段的写入(§8.3.1.4)发生在随后对该字段的每个读取之前。” [1]

return name != null ? name : volatileName;

只要name == null，你就会强制从一个易失变量中读取数据，直到它不再是null（即expensiveComputation计算完成），此时的happen before语义保证了你将从此后看到nonVolatileName中的非null值。参见[2]。但是要向同事解释这个问题就有点难度。

[1] https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se7/html/jls-17.html#jls-17.4.5-320 [2] Volatile variables and other variables

- David Soroko

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谢谢您的详细回答！在Java中有更简单的方法吗？ - Julien Royer

这很丑陋，不是吗？您真的有使用/不使用 volatile 会产生实质性差异的用例吗？ - David Soroko

在知识层面上，这似乎可以有所改变，因为该领域被频繁访问；但是如Suma所建议的，我需要运行基准测试来证明它是否有效。 - Julien Royer

如果你有时间，请在评论区发布基准测试结果，我很想知道你会看到什么。 - Suma

@Suma，基准测试在这里：https://github.com/julienroyer/mixing-volatile-and-non-volatile - 由于我是一个完全的基准测试工具新手，所以可能会有错误。我得到的结果（请参见结果目录）表明差异不明显。 - Julien Royer